内容正文:
海门中学高二数学每周一练(10.17)
一、单选题
1.直线:y=十b与直线2:y=bx十a(b≠0,ab)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是()
【答案】D
【分析】根据直线的斜率和纵截距的正负进行判断.
【详解】对B,12斜率为正,在y轴上的截距也为正,故不可能有斜率为负的情况.故B错
当a,b>0时,I和l,斜率均为正,且截距均为正仅D选项满足.
故选:D
2.已知圆C:x2+y2+2x+8y+1=0与圆C,:x2+y2-4x-4y-1=0,则圆C,与C2的位置关系是()
A.外离
B.外切
C.相交
D.内切
【答案】C
【分析】先将圆C,与C,转化成标准形式,分析两圆的圆心和半径,求出圆心距,然后利用圆与圆的位置关
系进行判断即可
【详解】根据题意,圆C:x2+y2+2x+8y+1=0,即(x+1)2+(y+4}=16,其圆心为(-1,-4),
半径R=4,圆(x-2}+(y-22=9,其圆心为(2,2),半径r=3,
两圆的圆心距|CC,=V9+36=3W5,有R-<CC,<R+r,则两圆外切,
故选:C
3.著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,割裂分家万事休.”事实上,有很多代数问题可以转化为
几何问题加以解决,如:√(x-a)+(y-b)可以转化为点(x,y)到点(a,b)的距离,则Vx2+1+√x2-4x+8的
最小值为()
试卷第1页,共16页
A.3
B.2√2+1
C.25
D.√13
【答案】D
【分析】把目标式进行转化,看作动点到两个定点距离和的最值,利用对称性可得答案
【详解】x2+1+Vx2-4x+8=Vx-02+(0-12+Vx-2+(0-2y,
可以看作点P(x,0)到点A(0,1),B(2,2)的距离之和,
作点A关于x轴的对称点A'(0,-1),显然当B,P,A三点共线时,取到最小值,
最小值为B,A'间的距离√22+32=√3
故选:D
4.一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y-2)=1相切,则反射光线所在直线的斜率为
()
A.
或5
3
B.
3或-2
3
2
3
4或、4
4
5
n
3
【答案】D
【详解】由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点(2,-3),设反射光线所在直线的斜率为k,则反
射光线所在直线方程为:y+3=k(x-2),即:kx-y-2k-3=0
又因为光线与圆相切,+3)+-2-1所以,上3欢-22--1,
Vk2+1
整理:12必+25+12=0,解得:房=-子或k=故选D
考点:1、圆的标准方程:2、直线的方程;3、直线与圆的位置关系
5.若圆C:(x-1)2+(y-3)2=8上存在两个点到直线:x+y+=0的距离为√2,则实数m的取值范围是()
A.-6<m<-2
B.-10<m<-2
C.-2<m<2或.-10<m<-6
D.m<-6或m>-2
【答案】C
【分析】将问题转化为距离:x+y+m=0距离为√2的直线与圆C:(x-1)2+(y-3)2=8有且只有两个交点.
【详解】由两平行直线距离公式可知,与:x+y+m=0相距√2的直线为x+y+m-2=0与x+y+m+2=0
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又C:(-少+0-刃=8的圈心为L3引,半径为25.X+y+m-2=0与x++m+2=0相距方25
4
则x+y+m-2=0与x+y+m+2=0中一条直线与圆相交,另一条与圆相离.
即一条直线到(1,3)距离小于2√2,另一条直线到(1,3)距离大于2√5
[4+m-2
<22
4+m-2>25
√2
√2
则
4+m+2,2N2
或
4+m+2<2万
→-2<m<2或-10<m<-6.
√2
故选:C
6.直线x+y+b=0与曲线x=V1-y2有两个公共点,则实数b的取值范围是()
A.1<b<V2
B.1≤b<√2
C.-√5<b<-1
D.-√2<b≤-1
【答案】D
【分析】化简曲线方程,根据方程确定曲线形状,位置及大小,根据直线y=x+b与曲线的位置关系,列不
等式求b的取值范围.
【详解】方程x=V1-y2可化为x2+y2=1且x≥0,所以曲线x=V√1-y2的轨迹为原点为圆心,半径为1的
圆上横坐标为非负实数的点的集合,
因为直线l:y=-x-b表示与y=-x平行的直线系,-b为直线l在y轴上的截距,
作出曲线x=V1-y2和直线y=-x-b,对应的图象如下,
从图中可知在,,之间的平行线都与圆有两个交点,(包含I,不包含直线2),
设l的方程为x+y+b=0,直线2的方程为x+y+b,=0,其中-b>0,
因为直线1过点(0,1),所以0+1+b=0,即b=-1,
又(0,0到直线1的距离为1,所以=1,又么<0,所以5,=-2,
2
试卷第3页,共16页
所以当-√2<b≤-1时,直线x+y+b=0与曲线x=V1-y2有两个公共点,
所以实数b的取值范围是(√2,-1].
故选:D
7.如图,二面角-1-B的棱上有两个点A,B,线段BD与AC分别在这个二面角两个面内,并且都垂直于
棱1.若二面角a-B的平面角为号且AB=4,AC-6,BD-8,则CD的长度为().
A.2√7I
B.2√41
c.217
D.2W14
【答案】C
【分析】根据式子CD=CA+AB+BD,根据空间向量数量积的运算律即可求出CD的长
【详解】由条件知CA.AB=0,AB.BD=0,CD=CA+AB+BD,
又二面角a-1-B的平面角为弩则(丽,AC)-否
所以D=+B+BD+24A西+2AB.BD+2ABD
=6+4-8+2x6c-写}=.所以e-2
故选:C
8.已知直线L:x+y-3-1=0与/2:x-y-3+1=0相交于点M,线段AB是圆C:(x+1)+(y+1)2=4的
一条动弦,且AB=2V3,则MA.MB的最小值为()
A.16+4V2
B.6-4v2
C.5+6√3
D.20W5-1
【答案】B
【分析】根据直线,直线,过定点,并可得出MEM匝=0,得出M的轨迹方程为(x-2)+(y-2)2=2,
根据两圆圆心距离与半径的关系,求出|MD|的最大值,并且M匠M历=MDP-3,然后即可得出MA.MB的
最小值.
【详解】依题意得C(-1,-),半径r=2,
设M点坐标(c,y),易知直线:x-1+m(y-3)=0,恒过点E1,3),
试卷第4页,共16页
直线l:(-3)x-y+1=0恒过F(3,1),且⊥2,
则MB⊥MF,即M正MF=0,点M轨迹为(x-2)2+(y-2)2=2,
圆心为G(2,2),半径为√2,但是去掉点(3,3),
若点D为弦AB的中点,位置关系如图:
M+M=2MD,连接,CDAB=25易知CD=√22-(5)=1,
VDMC+CDGC√2-1-√18√2-1=2-,MA.MB-MDF-3≥6-4W2,故B正确.
故选:B.
二、多选题
9.已知圆C:(x-a)+(y-1)=4a的半径为2,则下列说法正确的是()
A.a=1
B.点(1,4)在圆C的外部
C.圆(x-9)+(y+5)=64与圆C外切
D.当直线x+y-2=0平分圆C的周长时,=-1
【答案】ABC
【分析】由己知圆半径确定参数α,即可判断A;由点与圆心的距离与半径的关系判断B;由圆心距与两圆
半径和差关系判断C;由直线过圆心求参数判断D.
【详解】根据题意得4a=4,解得a=1,A正确.
由选项A可知,圆C:(x-1)+(y-1)=4,圆心为C(1,1),半径为2.因为(1-1)2+(4-1>4,所以点(1,4)
在圆C的外部,B正确.
圆(x-9)2+(y+5)=64的圆心为M(9,-5),半径为8,因为CM=V64+36=10=2+8,
试卷第5页,共16页
所以圆(x-9)+(y+5)=64与圆C外切,C正确.
若直线x+y-2=0平分圆C的周长,则直线x+y-2=0过圆心C(1,1),则m+1-2=0,解得m=1,D
错误.
故选:ABC
10.在空间直角坐标系Oxz中,已知A(-1,0,0),B(1,2,-2),C(0,0,-2),D(2,2,-4),则以下正确的是()
A.AC.AB=6
B.AC,B夹角的余弦值为
6
C.A,B,C,D共面
D.点0到直线AB的距离是V6
【答案】ACD
【分析】根据空间向量数量积的坐标运算以及夹角计算公式即可求解A,B,根据共面向量基本定理可判断C,
根据点线距离的向量法即可判断D.
【详解】因为AB=(2,2,-2),AC=(1,0,-2),所以ACAB=6,A正确:
AC,AB夹角的余弦值为c0s(AC,AB)
AC.AB
6-5
AC AB
2√3x√5=5,所以B错误:
因为AD=(3,2,-4),所以AD=AB+AC,所以A,B,C,D共面,所以C正确:
OA.AB
1
因为0A=(-1,0,0),所以
AB
5所以点O到直线4B的距离
yair-(
正确。
故选:ACD
11.如图,在棱长为2的正方体ABCD-ABCD中,M,N分别是棱AB,AD的中点,点E在BD上,
点F在B,C上,且BE=CF,点P在线段CM上运动,下列说法正确的有()
M
B
A.当点E是BD中点时,直线EFII平面DCCD:
试卷第6页,共16页
B.直线AD到平面CN的距离是
2
C.存在点P,使得∠B,PD,=90°;
D.△PDD面积的最小值是
6
【答案】AC
【分析】根据线面平行的判定判断A:根据等体积法求得点D到平面CMN的距离判断B;建立空间直角坐
标系,利用空间向量的数量积运算解决垂直问题判断C:求出△PDD面积的表达式,再求得面积的最小值
判断D.
【详解】对于A,由E是BD中点,BE=CF,得点F是BC的中点,连接BC,显然F也是BC的中点,
连接DC,
于是EF/ICD,而EFt平面DCCD,DCC平面DCCD,所以直线EF/I平面DCCD,A正确:
A
N
D
M
B
D
对于B,M,N分别是棱AB,AD的中点,则BDIN,BDc平面CMN,MNc平面CMN,于是B,DII
平面CN,
因此直线B,D,到平面CN的距离等于点D到平面CMN的距离h,
MW=√2,CM=CW=√CT+D=V(22}+P=3,
2
由-m=ya-aa,得a=2,B错误:
17
以A为原点,建立如图所示空间直角坐标系,则M(1,0,2),C(2,2,0),B(2,0,2),D(0,2,2),
试卷第7页,共16页
对于C,设MP=t·MC=t(1,2,-2),则P(t+1,2t,-2t+2),PB=(1-t,-2t,2t),PD=(-t-1,2-2t,2t),t∈[0,1],
由∠8,PD=90°,得PB·P西=1-0(1-1)+(-2)(2-2)+21.2i=9r-4-1=0,解得1-2±E
9
由于t=2+v3
)3e[0小,因此存在点P,使得∠8A=90,C正确:
对于D,由选项C得P(t+1,2t,-2t+2)在DD的投影点为(0,2,-2t+2),
则P到D0的距离d-0+y+e-2y-0-}+,
△PD0面积为S-号2d5-5D,所以当1时,s取得最小值为4
,D错误
故选:AC
三、填空题
12.已知平面向量ā=(2,5),6=1,),若向量a-6在向量a方向上的投影向量的模为22
,则x=
29
【答类15欧号
【分析】根据向量线性运算求出ā-b的坐标,再根据投影向量的概念即可求出答案
【详解】由题意可得a-b=(1,5-x),
故向量a-b在向量a上的投影向量的模长为
a-)d上x2+55-x_27-5列
a
√29
29
由题意可得275y2W2
,解得x=5或x=
9
V29
29
5
29
故答案为:5或
5
13.己知直线x-y-√3=0与圆C:x2+y2=4交于A,B两点,若VABC面积为2,则m值是
试卷第8页,共16页
【答案】±②
【分析】设圆心到直线的距离为d,由已知可得0d=d4d-2,可得d=2,进而得
1+m2
求解即可、
【详解】由圆C:x2+y2=4,可得圆心C(0,0),半径为r=2,
设圆心到直线的距离为d,则弦长|AB卡2W4-2,
vABc面积为2,可得号Ad-d4d-2,解得d=反,
圆心C0.0到直线x--5=0的距离为5-5,解得M土
V1+2
3
故答案为:±
2
14.已知A(-1,0),B(-4,0),PB=2PA,若平面内满足到直线1:3x+4y+m=0的距离为1的点P有且只有3
个,则实数m=
【答案】5或-5
【分析】设出动点P的坐标,由PB=2PA求得其轨迹方程,由题意知,只需使圆心到直线1:3x+4y+=0
的距离等于1即可.
【详解】设点P(x,y),由|PB=2|PA可得:√(x+4)2+y2=2√(x+1)2+y2,
两边平方整理得:x2+y2=4,即点P的轨迹是圆,圆心在原点,半径为2
若该圆上有且只有3个点到直线1:3x+4y+=0的距离为1,
则圆心到直线的距离d=心=1,解得m=士5.
5
故答案为:5或-5,
四、解答题
15.已知圆C:(x-1)2+(y-2)2=9,直线1:(m+1)x-(2+1)y-m-2=0
(1)求证:直线1与圆C恒有两个交点:
(2)若直线1与圆C交于点A,B,求△CAB面积的最大值,并求此时直线I的方程
【答案】(1)证明见解析
试卷第9页,共16页
9
②面积最大值为3,x-y-2=0或7x-y-20=0,
【分析】(1)先证明直线过定点,再说明定点在圆内即可:
(2)注意到SAC=
h4CBCm∠ACB,所以当∠AC8=90时,可以求出VABC面积的最大值,注流验证
取等条件,进一步由点到直线的距离公式可以求出参数m,由此即可得解
【详解】(1)因为直线1:(m+1)x-(2m+1)y--2=0可变形为x-y-2+m(x-2y-1)=0,
x-y-2=0
x=3
所以
-2v-1=0’解得
y=1'
故直线经过的定点为P(3,1)
将点P(3,1)代入圆的方程有(3-1)+(1-2)=5<9,
所以点P(3,1)在圆C的内部,所以直线1与圆C恒有两交点
(2)由(1)知PC=5,因为Sc=4 asin.∠ACB,
所以当∠ACB=90°时,VABC面积最大,
此时yAC为宁腰宜角三角形,VC面积最大植为S-号共中,为酒的半径
此时点C到线证离,d:方方5=心,
所以∠ACB可以取到90°,
所以
m+1-2(2m+)-m-2-3
13或m=0
Vm++(2+V2,解得m=-
故所求直线1的方程为x-y-2=0或7x-y-20=0
16.如图,在平行六面体ABCD-AB'CD中,AB=AD=2,AA=3,∠BAD=90°,∠BAA'=∠DAA=60°.
B
(I)求证:BD⊥AC:
(2)求AC的长
【答案】(1)证明见解析
试卷第10页,共16页海门中学高二数学每周一练(10.17)
一、单选题
1.直线:y=十b与直线2:y=bx十a(ab≠0,ab)在同一平面直角坐标系内的图象只可能是()
B
2.已知圆C:x2+y2+2x+8y+1=0与圆C,:x2+y2-4x-4y-1=0,则圆C,与C,的位置关系是()
A.外离
B.外切
C.相交
D.内切
3.著名数学家华罗庚曾说过:“数形结合百般好,割裂分家万事休.”事实上,有很多代数问题可以转化为
几何问题加以解决,如:√(x-a+(y-b)2可以转化为点(c,)到点(a,b)的距离,则V2+1+√2-4x+8的
最小值为().
A.3
B.22+1
C.25
D.√13
4.一条光线从点(-2,-3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)+(y-2)'=1相切,则反射光线所在直线的斜率为
()
A5
B.
或
4
5.若圆C:(x-1)2+(y-3)2=8上存在两个点到直线:x+y+=0的距离为√2,则实数m的取值范围是()
A.-6<m<-2
B.-10<<-2
C.-2<m<2或.-10<l<-6
D.m<-6或m>-2
6.直线x+y+b=0与曲线x=V1-y2有两个公共点,则实数b的取值范围是()
A.1<b<V2
B.1≤b<√2
C.-√2<b<-1
D.-√2<b≤-1
7.如图,二面角a-1-B的棱上有两个点A,B,线段BD与AC分别在这个二面角两个面内,并且都垂直于
棱L.者二面角a-B的平面角为写且AB=4,AC=6,BD-8,则CD的长度为(入
A.2√71
B.2W41
C.217
D.2W14
试卷第1页,共5页
8.已知直线:x+y-3-1=0与l2:x-y-3+1=0相交于点M,线段AB是圆C:(x+1)2+(y+1)2=4的
一条动弦,且AB=2√3,则MA.B的最小值为()
A.16+4V2
B.6-42
C.5+65
D.20W5-1
二、多选题
9.已知圆C:(x-a)+(y-1)=4a的半径为2,则下列说法正确的是()
A.a=1
B.点(1,4)在圆C的外部
C.圆(x-9)+(y+5)=64与圆C外切
D.当直线x+y-2=0平分圆C的周长时,m=-1
10.在空间直角坐标系Oxz中,已知A(-1,0,0),B(1,2,-2),C(0,0,-2),D(2,2,-4),则以下正确的是()
A.AC.AB=6
B.AC,A夹角的余弦值为
6
C.A,B,C,D共面
D.点0到直线AB的距离是
3
11.如图,在棱长为2的正方体ABCD-ABCD中,M,N分别是棱AB,AD的中点,点E在BD上,
点F在BC上,且BE=CF,点P在线段CM上运动,下列说法正确的有()
A.当点E是BD中点时,直线EF/I平面DCCD:
B.直线P到平面CN的距离是
2
C.存在点P,使得∠B,PD=90°;
D.△PDD面积的最小值是5N5
6
三、填空题
试卷第2页,共5页
12.已知平面向量ā=(2,5),6=亿,),若向量a-B在向量a方向上的投影向量的模为2y2四
29
则x=—
13.己知直线x-y-√3=0与圆C:x2+y2=4交于A,B两点,若VABC面积为2,则值是
14.已知A(-1,0),B(-4,0),PB=2PA,若平面内满足到直线1:3x+4y+m=0的距离为1的点P有且只有3
个,则实数m=
四、解答题
15.己知圆C:(x-1)2+(y-2)=9,直线1:(m+1)x-(2+1)y--2=0.
(1)求证:直线1与圆C恒有两个交点:
(2)若直线1与圆C交于点A,B,求△CAB面积的最大值,并求此时直线1的方程.
16.如图,在平行六面体ABCD-A'B'C"D中,AB=AD=2,AA=3,∠BAD=90°,∠BAA'=∠DAA'=60°.
B
(1)求证:BD⊥AC':
(2)求AC的长。
试卷第3页,共5页
17.己知直线1经过点P(2,3).
(1)若原点O(0,0)到直线1的距离为2,求直线1的方程:
(2)若直线1被两条相交直线2x-y-2=0和x+y-3=0所截得的线段恰被点P平分,求直线I的方程;
(3)若直线l与x轴,y轴的正半轴分别交于A,B两点,求OA+口B的最小值,并求此时的直线I的方程,其
中0(0,0).
18.如图,在三棱柱ABC-AB,C中,CC⊥平面ABC,AC⊥BC,AC=BC=2,CC=3,点D,E分别
在棱A4和棱CC上,且AD=1,CE=2,M为棱AB,的中点
B
D
B
(I)求证:CM⊥平面BB,D;
(I)求二面角B-B,E-D的余弦值.
试卷第4页,共5页
19.已知线段AB的端点B的坐标是(6,4),端点A在圆(x+2)+(y+4)=16上运动,记线段AB中点的运
动轨迹为曲线C
(1)求曲线C的方程
(2)过点B作直线l与曲线C相切,切点分别为点M,N,求直线MN的方程.
③)斜率为k的直线与曲线C相交于异于原点的两点区,P,直线O8.OP的斜率分别为(:杰,且杰+名=号若
BD⊥EF,D为垂足,证明:存在定点O,使得DO为定值
试卷第5页,共5页